十年磨一剑！空间站电推进系统成功首秀( 二 ) ◎路飞科技日报记者付毅飞记

空心阴极是推力器正常启动、可靠工作和羽流中和的必要条件，它的寿命和可靠性直接影响了推力器的寿命和可靠性，所以在开展推力器长寿命试验前都对空心阴极进行单独的寿命和热循环验证试验，以其作为霍尔推力器电推进寿命和可靠性的一个标志。

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寿命试验必须在真空环境中进行，根据型号要求，耗时长，启动次数多，为了节约时间，长期稳定放电试验和热循环试验同时进行，并通过计算机控制的自动采集程序进行，完成1万多次的寿命验证试验和2万多次的加热器热循环试验，通过试验验证了点火的可靠性，并完成了点火流程的调整。
组件可在轨更换
为满足空间站15年的在轨寿命和可靠性要求，对寿命不足以支持使用需求的电推进子系统组件需定期进行在轨更换，目前可更换的组件有霍尔推力器及贮气模块组合体。
霍尔推力器需航天员出舱进行在轨更换，正常情况下贮气模块组合体氙气已耗尽时由机械臂自动进行在轨更换，但当适配器主动端电机异常和适配器控制器异常机械臂无法自动进行在轨更换时，需安排航天员出舱对贮气模块组合体进行解锁。针对上述需求，设计人员从2017年开始进行了大量设计及验证工作。
霍尔推力器除了与舱体的机械安装，还有气路和电路的对接，涉及管路密封、电路绝缘。由于航天员出舱操作的局限，对设计的对接锁定、分离，不同主动端被动端的互换性，以及航天员安全性、可操作性、防误设计、舱内测试以及舱外转运软包、操作反馈以及标示都有相应要求，需一一满足。
贮气模块组合体需满足机械臂更换及航天员更换两种模式。机械臂更换需在贮气模块上设计小臂适配器，首先将贮气模块的小臂适配器与机械臂小臂完成机械、电路的对接，跟着小臂一起来到舱体，主动端控制器驱动电机，通过导向杆、定位销等的设计完成与安装位置舱体的机械安装、气路和电路的对接。如果小臂适配器或者主动端控制器出现故障，则需要航天员手动进行更换。
由于舱体的限制，航天员专用工具无法直接进行操作，设计人员根据实际情况设计了通用工具的维修转接工具，一端与适配器主动端的电机接头接口匹配，另外一端与电动工具接口匹配，解决了航天员的操作问题。
来源：科技日报图片来自中国航天科技集团六院801所
编辑：刘义阳
审核：王小龙
终审：何屹